The theory and application of resonances and vibrational modes are part of the foundation of science. In this contribution, examples of acoustical resonators are highlighted, and compared to electromagnetic modes. As an example from architecture, we describe the phenomenon of whispering galleries; such modes are nowadays known in dielectric and optical resonators. A specimen of a semicircular whispering bench in Park Sanssouci in Potsdam is acoustically investigated and demonstrated to show low losses for sound propagation. A special acoustical bug is discussed which was used for the espionage of the U.S. ambassador in Moscow. The Sovyets could interrogate this passive device by radio waves. Its working principle was based on the electromagnetic resonance of the cavity that the sound-sensitive membrane was part of. The underlying relation between excitation and resonance is compared to the sound production in flue organ pipes. A stopped flue organ pipe was investigated using a piezoelectric film sensor inside the pipe body. The results show that even-numbered modes, which are usually suppressed in the radiated sound of a stopped pipe, are still present in the vibrations inside the resonator.

Cells are the basic unit of human organs that are not fully understood. The revolutionary advancements of optical imaging allowed us to observe single cells in whole organs, revealing the complicated composition of cells with spatial information. Therefore, in this review, we revisit the principles of optical contrast related to those biomolecules and the optical techniques that transform optical contrast into detectable optical signals. Then, we describe optical imaging to achieve three-dimensional spatial discrimination for biological tissues. Due to the milky appearance of tissues, the spatial information blurred deep in the whole organ. Fortunately, strategies developed in the last decade could circumvent this issue and lead us into a new era of investigation of the cells with their original spatial information.Cells are the basic unit of human organs that are not fully understood. The revolutionary advancements of optical imaging allowed us to observe single cells in whole organs, revealing the complicated composition of cells with spatial information. Therefore, in this review, we revisit the principles of optical contrast related to those biomolecules and the optical techniques that transform optical contrast into detectable optical signals. Then, we describe optical imaging to achieve three-dimensional spatial discrimination for biological tissues. Due to the milky appearance of tissues, the spatial information blurred deep in the whole organ. Fortunately, strategies developed in the last decade could circumvent this issue and lead us into a new era of investigation of the cells with their original spatial information.

提出一种基于磁场调制的质子放射治疗新方法, 探索肿瘤剂量、正常器官剂量与磁场调制方法之间的关联机制, 研究磁场调制质子放疗在器官环绕型肿瘤(肿瘤被正常器官环绕或包围)治疗中的应用。基于蒙特卡罗粒子输运程序Geant4, 分别建立了理想器官环绕结构（由若干平行六面体结构组成）和含胰腺肿瘤人体腹部解剖结构两种几何构型。分别对两种几何构型内部施加磁场, 通过改变磁场强度和方向,调制质子束布拉格峰几何位置, 利用质子径迹的磁致偏转效应使质子束绕开正常器官对肿瘤进行照射。 对于理想器官环绕型构型, 磁场调制质子放疗可在保证95%剂量覆盖肿瘤情况下将受质子照射正常器官体积控制在接近于零的极低水平。对于胰腺肿瘤解剖构型, 磁场调制方法可使质子束在调制磁场作用下, 绕过脊髓和肾脏照射肿瘤, 并使肿瘤被95%剂量较好地覆盖。通过磁场调制, 可对质子束布拉格峰几何位置和质子径迹弯曲程度进行调制, 绕过正常器官对肿瘤进行照射, 从而最大限度地减少正常器官的受照体积和剂量。

银的应用在当代生物医学领域得到极大地推广, 其生物安全性也受到密切关注, 明确银离子在生物体内分布以及其安全阈值显得格外重要。 因此, 需要一种高灵敏度的分析方法来确定医学生物样品中银的含量。 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对于金属离子检测具有很高的灵敏度, 非常适用于医学生物样品中所含痕量银元素的检测, 但具体方法的开发, 包括样品前处理和检测过程, 尚处于起步阶段。 本研究建立了一套简便易行的微波消解处理机体血清和组织器官样品, 通过ICP-MS法测定样品内微量银元素的检测方法。 血清和肌肉、 骨髓、 骨骼组织, 以及心脏、 肝脏、 脾脏、 肾脏器官样品经5 mL硝酸-2 mL过氧化氢体系微波消解。 消解程序采用2 000 W功率3步式温度梯度, 样品最终消解完全, 获得的数据重复性好, 且耗费时间短, 为大批量样品处理节省了时间。 消解溶液经稀释定容, 在优化仪器工作参数后, 用ICP-MS对溶液中的107Ag进行测定, 以钇(Y)为内标元素补偿基体效应和准确度漂移。 测定结果显示, 107Ag元素检出限为0.98 μg·kg-1, 标准曲线相关系数为0.999 9, 回收率为98%～107%, 相对标准偏差(RSD)为2.0%～4.3%。 用该法测定了动物血清和组织器官中的银元素含量, 发现机体摄入银离子后, 主要蓄积在肝脏。 检测结果表明ICP-MS方法可以准确地测定机体的微量银元素, 所建立的方法适用性强, 可满足不同类型医学生物样品中微量银元素的测定, 操作简便快捷, 结果准确且灵敏度高, 尤其适合于大批量生物样品的检测, 为其他生物样品微量元素的检测提供了指导。

红外人脸热像图是红外成像领域的研究热点之一，而对作为其基础性研究的通用红外人脸定位算法却研究的较少。利用由人脸生理结构造成的温度特异性和由温度变化形成的图像边缘，给出了一种通用的人脸器官定位算法。首先利用温度特异性定位鼻孔等温度特异性强的区域，然后以此为参考点，结合面部器官分布特点，对融合提取的图像边缘信息进行眼睛等其他器官的定位。实验结果表明，该方法对各器官的平均定位精度均达到了90%以上，具有一定的实用价值。另外，该方法不仅可以对常规的眼、鼻、口等器官进行定位，而且还可以对眉骨、瞳孔等位置进行定位。

平滑处理是光谱分析中常用的预处理方法。 在二维光谱分析中应用广泛的Savizky-Golay多项式曲线平滑方法并不能直接应用于三维荧光光谱的曲面平滑。 文章针对三维荧光光谱提出了多项式平滑方法， 从而将Savitzky-Golay多项式平滑方法扩展到三维荧光光谱， 以解决曲面平滑问题。 对基于三维荧光光谱的水体有机污染物浓度检测进行了实验研究， 实验结果表明采用三维荧光光谱平滑处理方法可有效提高检测模型的精度。

提出了应用三维荧光一阶导数光谱检测水体中有机污染物浓度的分析方法. 在计算三维荧光导数光谱时, 采用Savitzky-Golay多项式拟合微分法对激发、 发射光谱分别求导. 由于在计算导数光谱时所采用的多项式拟合本身具有平滑功能, 因此不需要单独进行平滑处理以去除噪声. 针对所构成的四维荧光导数光谱(激发波长, 发射波长, 激发波长的一阶导数, 发射波长的一阶导数), 采用偏最小二乘方法建立回归模型. 实验结果表明, 在对水体中总有机碳的检测中, 与常规的三维荧光光谱分析方法相比, 文章提出的分析方法可较好地提高分析精度.

在仪器标定中, 测试设备的稳定性直接关系整个测试结果是否准确可靠, 因此仪器的稳定性指标对测试系统而言是相当关键和重要的.针对实验中由测试系统对应变敏感元件的压力所产生的电压不稳定性及时进行分析，并对常见的几种影响系统稳定性的因素做了介绍，重点对如何改善与提高系统稳定性的方法进行了分析.